JP2004242532A

JP2004242532A - 廃棄洋菓子からの燃料の製造方法

Info

Publication number: JP2004242532A
Application number: JP2003033924A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kiyokawa; 英明清川; Akira Chiga; 昭千賀; Noriyasu Sasaki; 徳康佐々木; Hideo Morikawa; 日出男森川
Original assignee: Chuo Kakohki Coltd
Current assignee: Chuo Kakohki Coltd
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】廃棄洋菓子を燃焼処理せずに有用物である燃料に変換できる廃棄洋菓子からの燃料の製造方法を提供すること。
【解決手段】糖質を固形分基準で４５質量％以上含んだ廃棄洋菓子を、酵母菌によりアルコール発酵をさせて燃料用エチルアルコールを製造する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、廃棄洋菓子からアルコールや水素の燃料を製造する方法に関する。特に、バームクーヘン、ショートケーキ、ホットケーキ等の糖質含有率が高い廃棄洋菓子に好適な発明である。
【０００２】
【背景技術】
従来、廃棄洋菓子は、そのまま燃焼させるか、又は、産業廃棄物として、生ゴミ処理されているのが現状である。
【０００３】
しかし、廃棄洋菓子は、砂糖、澱粉（炭水化物）等の糖質含有率が高いとともに、塩分（隠し味として食塩を含有させる）も含むため、ダイオキシン等の公害物を発生する。また、廃棄洋菓子は、腐敗が進行し易く、その処理を速くしないと、腐敗し悪臭を出すおそれがある。
【０００４】
なお、本発明者らが知る限りにおいては、廃棄洋菓子を発酵させて有用物を製造する先行技術文献情報は存在しない。
【０００５】
【発明の開示】
本発明は、上記にかんがみて、廃棄洋菓子を燃焼処理せずに有用物である燃料に変換できる廃棄洋菓子からの燃料の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明は、上記課題
（目的）を下記構成の廃棄洋菓子からの製造方法により解決するものである。
【０００７】
糖質を固形分基準で４５質量％以上含んだ廃棄洋菓子を、酵母菌によりアルコール発酵させて燃料用エチルアルコールを製造することを特徴とする。
【０００８】
糖質を固形分基準で４５質量％以上含んだ廃棄洋菓子を、水素発酵菌により水素発酵させて燃料用水素を製造することを特徴とする。
【０００９】
上記、廃棄洋菓子が、固形分基準で糖質を６５％以上含むものが望ましい。エチルアルコール又は水素の原料あたりの回収効率が増大するためである。
【００１０】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明の一つは、糖質を固形分基準で４５質量％以上含んだ廃棄洋菓子を、酵母菌によりアルコール発酵させて燃料用アルコールを製造するものである。
【００１１】
ここで、糖質とは、糖分（砂糖等の少糖類）及び多糖類（澱粉等）を含む概念である。
【００１２】
廃棄洋菓子とは、主として、食べ残し、売れ残ったもの、及び、工場生産による不良品を含む概念である。
【００１３】
廃棄洋菓子としては、アップルパイ（４５％；５９％）、シュークリーム（５５％；４８％）、ショートケーキ（３１％；７０％）、ゼリー（７９％；９６％）、ババロア（６７％；５２％）、ミルクプリン（７６％；６４％）、アンパン（３５％；８５％）、クリームパン（３６％；８７％）ホットケーキ（４０％；８６％）、ウエハス（ウェーハー）（２％；７１％）、サブレ（４％；７０％）、ビスケット（２％；７８％）、キャラメル（８％；８２％）、ドロップ（２％；１００％）、マシュマロ（１８％；９６％）、チョコレート（１％；６０％）、チュ−インガム（２％；７９％）、あんまん（３６％；７８％）、肉まん（４１％；７１％）、バームクーヘン等を挙げることができる。なお、括弧内には、代表的な水分及び固形分基準糖質濃度を前後に記載した（「食品成分データ集」ＵＲＬ：ｈｔｐｐ：／／ｗｗｗ４．ｏｃｎ．ｎｅ．ｊｐ／￣ｋａｔｏｎｅｔ／ｓｙｏｋｕｈｉｎｎ／ｙｏｕｋａｓｉ．ｈｔｍ参照）。また、バームクーヘンは、市販レシピによると糖質約７５％で砂糖が糖質中約４５％含有させる処方である。
【００１４】
そして、これらの洋菓子のうち、糖質を固形分基準で５０％以上、望ましくは６５％以上、さらに望ましくは７５％以上を含むものが、アルコール発酵させるに際して、対原料回収効率が良好である。特に、これらのうちで、水分含有率の低い方（望ましくは２０％以下）が、粉砕効率が良好であり望ましい。さらには、糖質中の砂糖含有率の高いもの（望ましくは３０％以上、さらに望ましくは４０％以上）が、糖化の時間が少なくて済みのぞましい。
【００１５】
そして、上記廃棄洋菓子を使用して、図１に示すような工程を経て、アルコール燃料を製造する。
【００１６】
（１）第１工程（クラッシング工程）
クラッシャーを使用して、３〜５ｍｍに粉砕する。この粉砕に使用するクラッシャーとしては、特に限定されないが、ピンミル、又は、ニ軸押出機等の先端に網目（開き：３〜５ｍｍ）を備えてものを使用する。なお、クラッシャーに投入する前に、洋菓子を包んでいるアルミ箔やプラスチック類は取り除いておく
（２）第２工程（油脂分離工程）
油脂分離機又は油脂資化槽（油脂酵素分解槽）を用いて油脂成分を除去する。油脂成分は、発酵阻害成分であるため、取り除いておく必要がある。
【００１７】
ここで、油脂分離機としては、例えば、投入攪拌槽と静置分離槽と、オーバーフローした油脂を受ける油受け槽と、水に溶けた糖質を貯留する糖質液槽とに遮蔽板に仕切られた４槽からなる構造のものを使用できる。
【００１８】
また、油脂資化槽は、油脂資化酵母で油脂を発酵源とする発酵槽である。
【００１９】
（３）第３工程（スラリー調製工程）
次に、上記油脂成分除去原料を、攪拌機ないし混練機を備えたスラリー調製槽に投下して、通常、水又は温水を添加して、固形分濃度１０〜２５％のスラリーを調製する。
【００２０】
（４）第４工程（蒸煮工程）
上記スラリーを、蒸煮釜に移し蒸煮する。このときの蒸煮条件は、例えば、８０〜１２８℃×６０〜３０ｍｉｎの間で適宜設定をする。この蒸煮は、殺菌すると同時に、他の糖質のうちの澱粉成分のα化をして糖化が円滑に行なわれるようにする。上記条件において、温度が低すぎると、α化が充分進行せず、逆に温度が高過ぎると、炭化して（焦げて）発酵不適物となる。
【００２１】
（５）第５工程（糖化工程）
上記蒸煮工程を経た原料は、糖化槽へスラリーポンプ等により移送され、糖質を構成する澱粉質の糖化（液化、加水分解）を行なう。糖化には、麹やαアミラーゼ等の糖化酵素（加水分解酵素）を添加して行なう。このときの糖化（加水分解）条件は、例えば、５５℃×２ｈとする。
【００２２】
（６）第６工程（発酵工程）
上記糖化工程を経た原料（液化糖）は、発酵槽へ移し、アルコール酵母を加えてアルコール発酵（生成成分は主としてエチルアルコール）をさせる。ここで、アルコール発酵の条件は、例えば、３０〜３２°×４ｄａｙとする。また、アルコール酵母として具体的には、「ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｌＨａｕｓｅｎＲａｓｓｅＩＩ」を好適に使用可能である。そして、発酵生成物は、フィルターでこしてアルコール含有液（エチルアルコール）とする。
【００２３】
（７）第７工程（蒸留工程）
上記アルコール含有液を、蒸留塔（蒸留設備）へ移し、アルコール濃度約９５％まで蒸留により濃縮させる。
【００２４】
こうして、計算上は、糖質（澱粉＋糖分）１００ｋｇに対して約６８Ｌのエチルアルコール溶液（９５ｖｏｌ％）が得られる。
【００２５】
本発明の他の一つは、糖質を固形分濃度で４５質量％以上含んだ廃棄洋菓子を、水素発酵菌により水素発酵させて燃料用水素を製造することを特徴とするものである。
【００２６】
燃料用水素の製造方法は、上記第５工程までは、同じである。そして、第６工程（発酵工程）において、アルコール酵母菌の代わりに水素発酵菌を使用し、得られた水素は、第６工程において、蒸留濃縮する代わりに、コンプレッサで圧縮減容化して、水素ボンベ等に封入してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
上記の如く、従来、燃焼廃棄または生ごみ処理に準じて廃棄されて、ほとんど有効利用されていなかった廃棄洋菓子を、その成分（糖質とくに砂糖等の少糖類の含有率の高さ）に着目して、効率よく発酵させて燃料化できることを見出して本発明の廃棄洋菓子からの燃料の製造方法に想到したものである。
【００２８】
そして、これらの燃料は、自動車用や工業用燃料（例えば、燃料電池）としての利用が可能となるものである。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の効果を確認するために行なったジャーファーメンター（保温ジャケット付き発酵試験容器：容量５Ｌ）を用いて、行った試験例について説明をする。なお、酵母（ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｌＨａｕｓｅｎＲａｓｓｅＩＩ）は予め寒天培養したものを用いた。
【００３０】
原料としてのホットケーキ（廃棄洋菓子：糖質８６％、脂質４．３％）２．５ｋｇを、スプーン等で２ｍｍ程度に破砕して、水をいれて約５０℃に維持した温水中に投入し、よくかき混ぜて溶解分散させる。そして、所定時間放置して浮遊してきた油成分を除去する。
【００３１】
その後、沸騰殺菌した後、蓋をして、５５℃まで冷却させて、糖化酵素（液体麹）４００ｃｃを添加し、該温度に維持しながら攪拌し２ｈかけて糖化（液化）を行なう。
【００３２】
続いて、冷却して約３３℃になったところで、アルコール酵母（酒母）８００ｃｃを加えて、徐冷しながら３０〜３２℃位に保持して４日かけてアルコール発酵を行なった。こうして、約１２ｖｏｌ％エチルアルコール（アルコール含有液）４Ｌを得た。
【００３３】
上記アルコール含有液を、実験用環流タイプ蒸留器をいれ、環流比３で行った。こうして約５００ｃｃの９５ｖｏｌ％エチルアルコールを得た。収量が少ないのは、効率の悪い小容量の実験器で行なったためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄洋菓子からのアルコール燃料の製造方法を示す工程図である。

Claims

糖質を固形分基準で４５質量％以上含んだ廃棄洋菓子を、酵母菌によりアルコール発酵させて燃料用エチルアルコールを製造することを特徴とする廃棄洋菓子からの燃料の製造方法。
糖質を固形分基準で４５質量％以上含んだ廃棄洋菓子を、水素発酵菌により水素発酵させて燃料用水素を製造することを特徴とする廃棄洋菓子からの燃料の製造方法。
前記廃棄洋菓子が、糖質を固形分基準で６５質量％以上含み、かつ、水分が５質量％以下のものであることを特徴とする請求項１又は２記載の廃棄洋菓子からの燃料の製造方法。
請求項１又は３記載の方法で製造されてなるアルコール燃料。
請求項２又は３記載の方法で製造されてなる水素燃料。